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【他山之石】构建物流业的AI基础建设
时间:2024-06-13 20:26       来源:文|本刊编辑部

本文作者是编辑部特约撰稿人,曾就职于国际快递公司,担任供应链分析与管理工作,其间游历于各大物流企业与货主企业,学习企业经营理念,并将其融会贯通,自创一派,尔后担任各大企业供应链物流顾问工作,对中国台湾地区物流发展有先进独特的眼光,总是能够洞烛机先,布局未来。近年来,在研究与实践中,不断提出科技趋势与产业创新发展策略,希望能为供应链产业注入活水。

 

当AI时代来临,物流业需要开始构建自己的AI基础建设,并提供与众不同的AI服务来创造自己的价值。

 

从政府的角度而言,AI基础建设包括政策、法规以及硬件,例如公路上各式的感应器、路灯上给无人机用的充电站、都会区网络覆盖、智慧储柜、智慧交通控制系统等。

 

从物流业自己的角度,AI基础建设大致上可分为软件、主机与IoT三大块,以及其中IoT需要部署在自己的物流中心内部或是物流设备(如笼车、物流车、栈板、物流箱、货架、码头升降台、升降滑门)上;而软件与主机也必须全面云端化。

 

与40年前物流企业开始自行建置ERP、WMS不同,以往都可以自己做,主因是这些软件服务与数据只需自己内部使用;然而现今的AI与数据处理需求必须多方整合才具备实质效益,物流车上的温度监控机制如果永远只能企业自己看到实时现况,或是自己花人力开发人工智能模型,效率与效益都会大打折扣。一个好的AI模型,是千锤百炼打造出来的,其花费难以想象。以冷链物流所需的温控管理为例,其车厢温度管理至少需要以下功能:

 

  1. 实时把数据传入云端,搭配AI监控逻辑可自动分析数据趋势,一有问题可立即通报相关人员。
  2. 数据传输过程必须加密,仅有认证的设备可上传数据,数据不可被篡改。
  3. 数据原始资料必须妥善储存于云端主机,不会因设备故障而消失。
  4. 授权的客户或是上游供应商可分享同样的云端数据,设定相关的下载、复制、打印等权限管控。
  5. 具备图控或是仪表板方式,可整合呈现不同数据,成为企业内部的信息中心。

 

如果再加上GPS讯号、路线管理、车辆能耗管理、温室气体排放统计、物流车辆预防性维护保养,甚至考虑未来的无人车配送排程等功能,已非一般物流企业可自行开发,即使委托软件公司服务,也会担心自己企业资料外泄或是外包公司稳定性不足。

 

因此,物流业的AI基础建设,包含IoT、大数据处理、AI,最好可架构于Google、微软或是Amazon等大型云端企业下,才能构建出真正符合商业用量,且先进的AI服务。

 

AI的实施顺序上,最好的做法应该是由外而内,也就是物流业与外界连通的界面,应该优先优化,例如销售预测、退货预测、客服回应等。因为这些做不好,即使物流中心内部有再好的机器人拣货系统都没用。

 

FedEx利用庞大的到货记录历史资料,通过AI预测包裹预计抵达时间,甚至也开始预测每个包裹运送过程产生的温室气体资料。

▲ 左:作业场所内放置衣物及其他物品 ▲ 右:具备个人存放衣物的柜子

IKEA第一个大规模部署的应用就是拿AI用来做销售预测,也就是估计全球54个市场,超过450的实体商店,以及电子商务网站在未来一年的不同时间需要哪些商品。需求预测对家具物流相当重要,因为商品材积大,如果生产出来一堆不需要的家具,不仅要降价出售,还得做许多额外的地理调度(例如把家具从A国运送到B国),浪费成本外也增加许多的温室气体排放。

 

至于如何用AI做到更好的预测,关键在于原始资料以及所使用的模型。举例来说,单纯拿过去十年的销售预测数据,预测未来一个月的销售,看起来没有大问题。但这样预测有一个前提,就是消费者的习性、经济环境、物价水平,甚至是消费者到店的人流数几乎都与以前的趋势一样,因此实际上这样简单的预测是有问题的。以前的EOQ(Economic Order Quantity)理论库存模型现今已无人使用,并非模型理论有问题,而是EOQ模型的“假设产品需求数量在一段时间是平均分布,不会有剧烈变动”这个假设条件在现今社会并不适用。

 

一个简单的思考,如果某个实体店来客数越多,或是来店的人都是夫妻带小孩,理论上可带动该店更多的销售!

 

问题是如何统计每天到店人数,这就是AI影像识别可解决的问题。因此,把更多的原始资料带入AI模型内做需求预测,例如来店时段、来店人数、附近地价、附近住宅人口数等,就能做出更好的销售预测;此外,家具彼此间都潜在关联性,例如沙发销售量增加,很可能桌子的销售也会跟着增加,这些原始资料如果越丰富,AI的表现就会越好。

 

物流业有许多流通加工,包括贴纸、装箱、打包等,或是装箱时一定要放入那些配件或单据,都会有类似的检查需求,这是AI擅长之处。BMW生产线利用机器视觉,辨识车尾行李箱盖上面标示的铭牌是否有贴、是否贴错。整个训练过程也不难,就是请员工从各种不同角度拍摄行李箱贴附的铭牌,搜集了上百张后放入AI模型训练,也不需要改变产线的布线,轻易就多了一个检验点。

 

如果是要做科学研究,例如找出日月星辰的移动规律,资料深度(多久的历史资料)就很重要;但是对大部分物流业面对的问题,资料的广度(种类)才能让一个AI模型表现更好。

 

再以流通加工为例,贴纸可能贴歪、没贴、用错贴纸、贴纸上有污损破损等,这些对AI都是很好的训练素材,因此搜集照片相当重要。万一真的没有类似瑕疵,可以故意人为创造一些瑕疵,例如故意贴错、在贴纸上涂鸦、贴歪等;就可以让AI模型区隔出正确与错误的贴纸。

 

使用云端基础建设已经是物流业必要的功能,因为许多资料需要和供应链上下游以及客户实时共享,例如冷链车辆目前的位置、车厢内温湿度、目前行驶路线等,这些资料如果能和供应链伙伴分享,可更早发现异常,特别是目前全球各地发生异常事件的概率越来越高,包括低温、高温、罢工、战争、塞港、塞机等,难以使用传统预测模型去推估事情的发展,让必要资料公开分享,是最好的方法。

 

AI的运用,需要人类自己的创意,许多物流企业均已导入无人机器人进行物料自动输送,降低人工拣货时间,这类可到处行走的专用型推货机器人,能否把其中几台稍微强化,使其具备上方视觉、温湿度、空气质量的自动巡逻人,推货期间还可帮忙协助搜集物流中心内不同角落异常状态。而许多法规要求监控食品企业环境,例如工作空间内是否摆放杂乱、是否有老鼠昆虫,这类异常最好的做法就是通过机器视觉做24小时监控。

 

另外包括物流业需要符合的CTPAT供应链反恐认证,其中有许多管控事项可通过IoT实时传输,再由AI模型判断异常状态与发送警报。

 

教育训练是持续强化员工能力的唯一方法,如果员工不了解现今AI科技具备哪些能力,不知道竞争对手目前的应用状况,更遑论使用AI科技。物流企业全面AI化至少需要三年时间,包括人员培训、资料搜集、AI模型训练、系统串联、测试、优化等,而且物流业所使用的AI模型,无法一次训练永久使用,因为物流业永远会面对新商品、新法规、新的设备、新的政治经济环境等。AI导入的顺序可以先做内部服务的改善,成熟后再延伸至客户服务。例如要导入ChatGPT的应用,可以先就内部所有ISO文件、品保文件、技术文件、FAQ等全面读入ChatGPT;让内部员工遇到相关问题可快速获得答案;如此可缩短员工教育训练时间;也能避免员工做错。

 

要迈入AI物流时代,政府须提供更多元的基础建设,物流业才有优化的空间。假设从城市A到城市B,目前只有单一公路可通,那么物流配送大概就只能采用电车或是燃油车这种选择;如果开通了河道与铁路,就又多了批次运输的选项;如果政府再开放低空运输以及建设地运输基础建设,部分轻型包裹就可以有更多配送选择。

 

美国拜登政府于2022年宣布货运物流优化计划(Freight Logistics Optimization Works,FLOW),主要是通过公私部门的信息共享,以便控制物流成本并强化供应链韧性,参与需要分享的数据包括订单量、集装箱需求量、可用储位空间、车辆数等。由于参与者可以看到更广泛的讯息,对于提升供应链效率有很大的帮助,至少不用像以前一样,货都抵达码头才发现缺集装箱可载。这又是另一个云端AI可发挥的地方,当AI可读取这个港口未来30天所有的进出口单据,并通过算法调度车辆、仓栈与船席时,真正的优化就会来临。

 

END


《现代物流》| 128期

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